【正文】 。（2）PT的配置原則：①型式：電壓互感器的型式應(yīng)根據(jù)使用條件選擇，在需要檢查與監(jiān)視一次回路單相接地時(shí)，應(yīng)選用三相五柱式電壓互感器或具有三繞組的單相互感器組。②一次電壓的波動(dòng)范圍：U1③二次電壓：100V④準(zhǔn)確等級：電壓互感器應(yīng)在哪一準(zhǔn)確度等級下工作，電器與自動(dòng)裝置及設(shè)備對準(zhǔn)確等級的要求來確定。⑤二次負(fù)荷：S2≤Sn（3） 輸電線路上PT變比的選擇線路電均為110KV,故選用三相屋外的PT。由《發(fā)電廠電氣部分課設(shè)參考資料》查得變比為?？捎萌齻€(gè)單相的PT組合而成。 變壓器中性點(diǎn)的選擇 變壓器中性點(diǎn)的選擇原則（1）電力系統(tǒng)的中性點(diǎn)是指：三相電力系統(tǒng)中星形連接的變壓器或發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)。目前我國的電力系統(tǒng)采用中性點(diǎn)運(yùn)行方式主要有三種，中性點(diǎn)不接地，經(jīng)過消弧線圈和直接接地，前兩種稱不接地電流系統(tǒng)；后一種又稱為大接地電流系統(tǒng)。（2）如何選擇發(fā)電機(jī)或變壓器中性點(diǎn)的運(yùn)行方式，是一種比較復(fù)雜的綜合性的技術(shù)經(jīng)濟(jì)問題，不論采用哪一種運(yùn)行方式，都涉及到供電可靠性，過電壓絕緣配合，繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置的正確動(dòng)作，系統(tǒng)的布置，電訊及無線電干擾，接地故障時(shí)對生命的危險(xiǎn)以及系統(tǒng)穩(wěn)定等一系列問題。（3）本課題所設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)是110ＫＶ。電力網(wǎng)中性點(diǎn)的接地方式，決定了變壓器中性點(diǎn)的接地方式。主變壓器的１１０ＫＶ側(cè)采用中性點(diǎn)直接接地方式：①凡是中低壓有電源的升壓站和降壓站至少有一臺(tái)變壓器直接接地 ②終端變電所的變壓器中性點(diǎn)一般接地。 ③變壓器中性點(diǎn)接地點(diǎn)的數(shù)量應(yīng)使用電網(wǎng)短路點(diǎn)的綜合零序電抗?！。?）所有普通變壓器的中性點(diǎn)都應(yīng)經(jīng)隔離開關(guān)接地，以便于運(yùn)行調(diào)度靈活，選擇接地點(diǎn)，當(dāng)變壓器中性點(diǎn)可能斷開運(yùn)行時(shí)，若該變壓器中性點(diǎn)絕緣不按線電壓設(shè)計(jì)，應(yīng)在中性點(diǎn)裝設(shè)避雷器的保護(hù)。（5）選擇接地點(diǎn)時(shí)應(yīng)保證任何故障形式都不應(yīng)使電網(wǎng)解列成為中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)，雙母線界限有兩臺(tái)及以上變壓器時(shí)，可考慮兩臺(tái)主變壓器中性點(diǎn)接地。根據(jù)上述原則本次設(shè)計(jì)的變壓器中性點(diǎn)的接地方式為表3—1名稱發(fā)電廠變電站變壓器數(shù)4 臺(tái)2 臺(tái)接地?cái)?shù)目3　 臺(tái)2　臺(tái) 第4章 系統(tǒng)運(yùn)行方式的選擇 系統(tǒng)最大最小運(yùn)行方式的意義 最大運(yùn)行方式計(jì)算短路電流時(shí)運(yùn)行方式的確非常重要，因?yàn)樗P(guān)系到所選的保護(hù)是否經(jīng)濟(jì)合理，簡單可靠，以及是否能滿足靈敏度要求等一系列問題保護(hù)的運(yùn)行方式是以通過保護(hù)裝置的短路電流大小來區(qū)分的。根據(jù)系統(tǒng)最大負(fù)荷的需要，電力系統(tǒng)中的發(fā)點(diǎn)設(shè)備都投入運(yùn)行或大部分投入運(yùn)行，以及選定的接地中性點(diǎn)全部接地的系統(tǒng)運(yùn)行方式稱為最大運(yùn)行方式。它是指供電系統(tǒng)中的發(fā)電機(jī)，變壓器，并聯(lián)線路全投入的運(yùn)行方式。系統(tǒng)在最大運(yùn)行方式工作的時(shí)候，等值阻抗最小，短路電流最大，發(fā)電機(jī)容量最大。 最小運(yùn)行方式根據(jù)系統(tǒng)最小負(fù)荷投入與之相適應(yīng)的發(fā)電設(shè)備且系統(tǒng)中性點(diǎn)只有少部分接地的運(yùn)行方式稱為最小運(yùn)行方式，對繼電保護(hù)來說是短路時(shí)通過保護(hù)的短路電流最小的運(yùn)行方式。對通常都是根據(jù)最大運(yùn)行方式來缺定保護(hù)的整定值，以保證選擇性，在其它運(yùn)行方式下也一定能保證選擇性，靈敏度的校驗(yàn)應(yīng)根據(jù)最小運(yùn)行方式來運(yùn)行。因?yàn)橹灰谧钚∵\(yùn)行方式下靈敏度一定能滿足要求。它是指供電系統(tǒng)中的發(fā)電機(jī)，變壓器，并聯(lián)線路部分投入的運(yùn)行方式。系統(tǒng)在最小運(yùn)行方式工作的時(shí)候，應(yīng)該滿足等值阻抗最大，短路電流最小，發(fā)電機(jī)容量最小的條件。 系統(tǒng)運(yùn)行方式的選擇系統(tǒng)最大最小運(yùn)行方式的結(jié)果為：。（詳細(xì)過程見《計(jì)算書》第1525頁）DL1最大運(yùn)行方式A廠運(yùn)行，L4雙回線運(yùn)行最小運(yùn)行方式A廠運(yùn)行，L4單線運(yùn)行DL2最大運(yùn)行方式A廠運(yùn)行，L4雙回線運(yùn)行最小運(yùn)行方式A廠運(yùn)行，L4單線運(yùn)行DL3（DL4）最大運(yùn)行方式A廠停行，L4單線運(yùn)行最小運(yùn)行方式A廠運(yùn)行，L4雙回線運(yùn)行DL5 （DL6）最大運(yùn)行方式A廠運(yùn)行，L4單線運(yùn)行 最小運(yùn)行方式A廠停行，L4雙回線運(yùn)行第 5 章 短路計(jì)算 第 節(jié) 短路的概述短路是電力系統(tǒng)最常見的故障。所謂短路，是指一切不正常的相程與相或中性點(diǎn)接地系統(tǒng)中相與地之間的短路。 短路的后果短路故障對電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行會(huì)帶來嚴(yán)重后果，主要表現(xiàn)在如下幾方面。(1) 短路故障使短路點(diǎn)附近的某些支路中流過巨大的短路電流（大容量系統(tǒng)中可達(dá)數(shù)萬或數(shù)十萬安培），產(chǎn)生的電動(dòng)力效應(yīng)可能使電氣設(shè)備變形或損壞。(2) 巨大短路電流的熱效應(yīng)可能燒壞設(shè)備。(3) 短路時(shí)短路點(diǎn)的電壓比正常運(yùn)行時(shí)低，如果是三相短路，則短路點(diǎn)的電壓為零。這必然導(dǎo)致整個(gè)電網(wǎng)電壓大幅度的下降，可能使部分用戶的供電受到破壞，接在網(wǎng)絡(luò)中的用電設(shè)備不能正常工作。如在用電設(shè)備中占有很大比重的異步電動(dòng)機(jī)，其電磁轉(zhuǎn)矩與電壓的平方成正比，當(dāng)電壓下降幅度較大時(shí)，電動(dòng)機(jī)將停止轉(zhuǎn)動(dòng)，在離短路點(diǎn)較遠(yuǎn)的電動(dòng)機(jī)，因電壓下降幅度較小而能繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，但它的轉(zhuǎn)速將降低，導(dǎo)致產(chǎn)生廢，次產(chǎn)品。此外，由于電壓下降，轉(zhuǎn)速降低，而電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)的機(jī)械負(fù)載又未變化，電動(dòng)機(jī)繞組將流過較大的電流，如果短路持續(xù)時(shí)間較長，電動(dòng)機(jī)必然過熱，使絕緣迅速老化，縮短電動(dòng)機(jī)的壽命。(4) 影響電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性在由多個(gè)發(fā)電機(jī)組成的電力系統(tǒng)中發(fā)生短路時(shí)，由于電壓大幅度下降，發(fā)電機(jī)輸出的電磁功率急劇減少，如果由原動(dòng)機(jī)供給的機(jī)械功率來不及調(diào)整，發(fā)電機(jī)就會(huì)加速而失去同步，使系統(tǒng)瓦解而造成大面積停電，這是短路造成的最嚴(yán)重，最危險(xiǎn)的后果。(5) 對通信干擾第 節(jié) 短路計(jì)算的意義 短路計(jì)算的目的短路故障對電力系統(tǒng)正常運(yùn)行的影響很大，所造成的后果也十分嚴(yán)重，因此在系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，設(shè)備選擇以及系統(tǒng)運(yùn)行中，都應(yīng)著眼于防止短路故障的發(fā)生，以及在短路故障發(fā)生后要盡量限制所影響的范圍。短路的問題一直是電力技術(shù)的基本問題之一，無論從設(shè)計(jì)，制造，安裝，運(yùn)行和維護(hù)檢修等各方面來說，都必須了解短路電流的產(chǎn)生和變化規(guī)律，掌握分析計(jì)算短路電流的方法。針對本次設(shè)計(jì)，短路電流計(jì)算的主要目的是：繼電保護(hù)的配置和整定。系統(tǒng)中應(yīng)配置哪些繼電保護(hù)以及保護(hù)裝置的參數(shù)整定，都必須對電力系統(tǒng)各種短路故障進(jìn)行計(jì)算和分析，而且不僅要計(jì)算短路點(diǎn)的短路電流，還要計(jì)算短路電流在網(wǎng)絡(luò)各支路中的分，并要作多種運(yùn)行方式的短路計(jì)算。電力工程中，計(jì)算短路電流的目的還很多，不可能一一列舉，如確定中性點(diǎn)的接地方式，驗(yàn)算接地裝置的接觸電壓和跨步電壓，計(jì)算軟導(dǎo)線的短路搖擺，計(jì)算輸電線路分裂導(dǎo)線間隔棒所承受的向心壓力等都需要計(jì)算短路電流。綜上所述，對電力系統(tǒng)短路故障進(jìn)行計(jì)算和分析是十分重要的。無論是電力系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，或是運(yùn)行和管理，各環(huán)節(jié)都免不了對短路故障的分析和計(jì)算。但是，實(shí)際的電力系統(tǒng)是十分復(fù)雜的，突然短路的暫態(tài)過程更加復(fù)雜，要精確計(jì)算任意時(shí)刻的短路電流非常困難。然而實(shí)際工程中并不需要十分精確的計(jì)算結(jié)果，但卻要求計(jì)算方法簡捷，適用，其計(jì)算結(jié)果只要能滿足工程允許誤差即可。因此，工程中適用的短路計(jì)算，是采用在一定假設(shè)條件下的近似計(jì)算法， 這種近似計(jì)算法在電力工程中稱為短路電流實(shí)用計(jì)算。 計(jì)算短路電流的基本程序短路電流計(jì)算是電力系統(tǒng)基本計(jì)算之一，一般采用標(biāo)幺制進(jìn)行計(jì)算。對于已知電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和參數(shù)的網(wǎng)絡(luò)，短路電流計(jì)算的主要步驟如下：（1） 制定等值網(wǎng)絡(luò)并計(jì)算各元件在統(tǒng)一基準(zhǔn)值下的標(biāo)幺值。（2） 網(wǎng)絡(luò)簡化。對復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)消去電源點(diǎn)與短路點(diǎn)以外的中間節(jié)點(diǎn)，把復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)簡化為如下兩種形式之一：（3）一個(gè)等值電勢和一個(gè)等值電抗的串聯(lián)電路，（4）多個(gè)有源支路并聯(lián)的多支星形電路，（5） 考慮接在短路點(diǎn)附近的大型電動(dòng)機(jī)對短路電流的影響。（6）計(jì)算指定時(shí)刻短路點(diǎn)發(fā)生某種短路時(shí)的短路電流（含沖擊電流和短路全電流有效值）。（7） 計(jì)算網(wǎng)絡(luò)各支路的短路電流和各母線的電壓。一般情況下三相短路是最嚴(yán)重的短路（某些情況下單相接地短路或兩相接地短路電流可能大于三相短路電流）。因此，絕大多數(shù)情況是用三相短路電流來選擇或校驗(yàn)電氣設(shè)備。另外，三相短路是對稱短路，它的分析和計(jì)算方法是不對稱短路分析和計(jì)算的基礎(chǔ)。第 節(jié) 短路計(jì)算：DL1：大方式下B母線短路時(shí)，流過1DL的零序電流為：=∠800502=∠800 A小方式下1DL15%處短路時(shí)，流過1DL的零序電流為：=∠502=∠800ADL2： 大方式下A母線短路時(shí)，流過2DL的零序電流為：=∠502=∠ A小方式下2DL15%處短路時(shí)，流過2DL的零序電流為：=∠502=∠DL3： 大方式下B母線短路時(shí)，流過3DL的零序電流為：=∠502=∠ A小方式下3DL15%處短路時(shí)，流過3DL的零序電流為：=∠502=∠ DL4計(jì)算結(jié)果同DL3DL5： 大方式下C母線短路時(shí)，流過5DL的零序電流為：=∠780502=∠780 A小方式下5DL15%處短路時(shí)，流過5DL的零序電流為：=∠502=∠DL6計(jì)算結(jié)果同DL5第 6章 相間距離保護(hù)整定和靈敏度檢驗(yàn)第 節(jié) 概述 距離保護(hù)的基本概念 由于電力系統(tǒng)的迅速發(fā)展，出現(xiàn)了一些新的情況，系統(tǒng)的運(yùn)行方式變化增大，長距離負(fù)荷線路增多，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復(fù)雜化，在這些情況下，相間的電流、電壓保護(hù)的靈敏度、快速性、選擇性往往不能滿足要求。 電流、電壓保護(hù)是依據(jù)保護(hù)安裝處測量電流、電壓的大小及相應(yīng)的動(dòng)作時(shí)間來判斷故障是否發(fā)生以及是否屬于內(nèi)部故障，因不受系統(tǒng)的運(yùn)行方式及電網(wǎng)的接線影響大可以聯(lián)想到，對一個(gè)被保護(hù)元件，在其一端裝設(shè)的保護(hù)，如能測量出故障點(diǎn)至保護(hù)安裝處的距離并于保護(hù)范圍對應(yīng)的距離比較，即少判斷出故障點(diǎn)位置從而決定其行為。這種方式顯然不受運(yùn)行方式和接線的影響，這樣構(gòu)成的保護(hù)就是距離保護(hù)。顯然，它是適應(yīng)新的情況的保護(hù)。 阻抗繼電器 阻抗繼電器是距離保護(hù)裝置的主要元件，它是反映從故障點(diǎn)至保護(hù)安裝之間阻抗值大小的的測量元件，通常稱為阻抗繼電器。阻抗繼電器的種類很多，但根據(jù)其基本性質(zhì)可分為兩大類，即第I類阻抗繼電器和第II類阻抗繼電器。第I類阻抗繼電器的主要特點(diǎn)是，它的動(dòng)作特性可直接表示在阻抗（或?qū)Ъ{）復(fù)數(shù)平面上，因而可利用它在復(fù)數(shù)平面上的特性曲線，對繼電器在各種故障方式及系統(tǒng)運(yùn)行方式下的行為進(jìn)行分析。這些特性曲線，都可以表示為通入繼電器的電壓與電流的某種函數(shù)。根據(jù)各種不同的構(gòu)成方式，可以得到圓、直線、橢圓、平行四邊形等各種軌跡曲線；也可以構(gòu)成帶有方向性的圓特性及帶有偏移的圓特性曲線。對于第II類阻抗繼電器，根據(jù)它的動(dòng)作原理，其動(dòng)作特性不能表示成為復(fù)數(shù)平面上的單一變量Z的某個(gè)函數(shù)曲線，因而只能根據(jù)繼電器的原始動(dòng)作方程式，以及具體的系統(tǒng)運(yùn)行方式和故障類型，對繼電器的動(dòng)作行為進(jìn)行分析，所以其特性分析較為復(fù)雜。 距離保護(hù)的基本特性(1) 距離保護(hù)的基本構(gòu)成距離保護(hù)是以反映從故障點(diǎn)到保護(hù)安裝處之間阻抗大小（距離大?。┑淖杩估^電器為主要元件（測量元件），動(dòng)作時(shí)間具有階梯性的相間保護(hù)裝置。當(dāng)故障點(diǎn)至保護(hù)安裝處之間的實(shí)際阻抗大雨預(yù)定值時(shí)，表示故障點(diǎn)在保護(hù)范圍之外，保護(hù)不動(dòng)作當(dāng)上述阻抗小于預(yù)定值時(shí)，表示故障點(diǎn)在保護(hù)范圍之內(nèi)，保護(hù)動(dòng)作。當(dāng)再配以方向元件（方向特性）及時(shí)間元件，即組成了具有階梯特性的距離保護(hù)裝置。(2) 距離保護(hù)的應(yīng)用距離保護(hù)可以應(yīng)用在任何結(jié)構(gòu)復(fù)雜、運(yùn)行方式多變的電力系統(tǒng)中，能有選擇性的、較快的切除相間故障。當(dāng)線路發(fā)生單相接地故障時(shí)，距離保護(hù)在有些情況下也能動(dòng)作；當(dāng)發(fā)生兩相短路接地故障時(shí)，它可與零序電流保護(hù)同時(shí)動(dòng)作，切除故障。因此，在電網(wǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，運(yùn)行方式多變，采用一般的電流、電壓保護(hù)不能滿足運(yùn)行要求時(shí)，則應(yīng)考慮采用距離保護(hù)裝置。(3) 距離保護(hù)各段動(dòng)作特性距離保護(hù)一般裝設(shè)三段，必要時(shí)也可采用四段。其中第I段可以保護(hù)全線路的80%~85%，~（保護(hù)裝置的固有動(dòng)作時(shí)間），前者為晶體管保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間，后者為機(jī)電型保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間。第II段按階梯性與相鄰保護(hù)相配合，~，通常能夠靈敏而較快速地切除全線路范圍內(nèi)的故障。由I、II段構(gòu)成線路的主要保護(hù)。第III（IV）段，其動(dòng)作時(shí)間一般在2s以上，作為后備保護(hù)段。(4) 距離保護(hù)裝置特點(diǎn)① 由于距離保護(hù)主要反映阻抗值，一般說其靈敏度較高，受電力系統(tǒng)運(yùn)行方式變化的影響較小，運(yùn)行中躲開負(fù)荷電流的能力強(qiáng)。在本線路故障時(shí)，裝置第I段的性能基本上不受電力系統(tǒng)運(yùn)行方式變化的影響（只要流過裝置的故障電流不小于阻抗元件所允許的精確工作電流）。當(dāng)故障點(diǎn)在相鄰線路上時(shí)，由于可能有助增作用，對于地II、III段，保護(hù)的實(shí)際動(dòng)作區(qū)可能隨運(yùn)行方式的變化而有所變化，但一般情況下，均能滿足系統(tǒng)運(yùn)行的要求。② 由于保護(hù)性能受電力系統(tǒng)運(yùn)行方式的影響較小，因而裝置運(yùn)行靈活、動(dòng)作可靠、性能穩(wěn)定。特別是在保護(hù)定值整定計(jì)算和各級保護(hù)段相互配合上較為簡單靈活，是保護(hù)電力系統(tǒng)相間故障的主要階段式保護(hù)裝置。第 節(jié) 相間距離保護(hù)裝置各保護(hù)段定值配合的原則 距離保護(hù)定值配合原則距離保護(hù)定值配合的基本原則如下：(1) 距離保護(hù)裝置具有階梯式特性時(shí)，起相鄰上、下級保護(hù)段之間應(yīng)該逐級配合，即兩配合段之間應(yīng)在動(dòng)作時(shí)間及保護(hù)范圍上互相配合。距離保護(hù)也應(yīng)與上、下相鄰的其他保護(hù)裝置在動(dòng)作時(shí)間及保護(hù)范圍上相配合。例如：當(dāng)相鄰為發(fā)電機(jī)變壓器組時(shí)，應(yīng)與其過電流保護(hù)相配合；當(dāng)相鄰為變壓器或線路時(shí)，若裝設(shè)電流、電流保護(hù)，則應(yīng)與電流、電壓保護(hù)之動(dòng)作時(shí)間及保護(hù)范圍相配合。(2) 在某些特殊情況下，為了提高保護(hù)某段的靈敏度，或?yàn)榱思铀倌扯伪Ｗo(hù)切除故障的時(shí)間，采用所謂“非選擇性動(dòng)作，再由重合閘加以糾正”的措施。例如：當(dāng)某一較長線路的中間接有分支變壓器時(shí)，線路距離保護(hù)裝置第I段可允許按伸入至分支變壓器內(nèi)部整定，即可仍按所保護(hù)線路總阻抗的80%~85%計(jì)算，但應(yīng)躲開分支變壓器低壓母線故障；當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生故障時(shí)，線路距離保護(hù)第I段可能與變壓器差動(dòng)保護(hù)同時(shí)動(dòng)作（因變壓器差動(dòng)保護(hù)設(shè)有出口跳閘自保護(hù)回路），而由線路自動(dòng)重合閘加以糾正，使供電線路恢復(fù)正常供電。(3) 采用重合閘后加